本文主要研究内容
作者薛亚男（2019）在《散斑干涉条纹图的信息提取方法研究》一文中研究指出：电子散斑干涉(Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)技术是目前获得散斑干涉条纹图最主要的方法,适用于光学粗糙表面的振动分析、形变和位移测量、无损检测、应变应力检测与轮胎检测等领域,是一种破坏性极小的现代光学测量技术。高精度的提取散斑干涉条纹图信息是ESPI技术应用的关键,我们需要对获得的散斑干涉条纹图进行细致的分析和操作,将条纹解析为测量场内各点的物理量信息,主要是位移量和相移量等,进而获得相关应用检测或测量所需要的信息。条纹图信息提取的实质是在其灰度分布中提取相应相位场的定量分布,由于散斑干涉条纹图所具有的特殊性质,使其分析、处理等方法不同于其他类型的图像。发展至今,从最初的纯手工分析记录到现在的相对自动化处理,取得了一定的成果。提取方法主要分为两类:一类是基于条纹亮度分析的条纹中心线法,另一类则是基于时间与空间相位分析的相位法。近年来,基于光流场理论提取物体形变相位的方法也引起关注,并且由于不需要解包络和适应微小形变检测等优点而被广泛应用。本论文主要研究散斑干涉条纹图相位信息的提取,涉及基于条纹亮度分析的条纹中心线法,基于时间与空间相位分析的相位法和基于光流场理论的形变相位提取方法。在对现存方法和理论进行深入的比较研究基础上,提出了提取形变相位的新方法,提高了相位信息提取的精确性,有利于图像信息的精确判读。论文主要研究内容及创新点如下:1.图像细化是条纹中心线法中最关键的一步,本论文对经典的ESPI图像细化算法进行了改进。在ESPI图像二值化前引入相素外延,同时对二值化后的图像进行多次非线性平滑。改进后的细化算法采用的是串行处理操作方式,速度较慢,但有效提高了相位信息提取的精确性,细化后图像的毛刺、分叉等情况明显减少,有利于条纹图像信息的精确判读,为后续的工作和应用提供了极大的方便。2.针对相位法的经典传统算法(相移法、傅里叶变换法)进行了研究和比较。同时也对随机相移算法中涉及的通用相移算法(General Phase Shifting Algorithm,GPSA)和基于主成分分析相移算法进行了研究和算法仿真,实现了在相移未知的状况下高精度的求解出被测物体的形变信息,在很大程度上降低了实验过程中对外在环境稳定性及仪器自身系统高性能的要求。3.在比较研究的基础上,提出了一种改进的基于光流场理论的相位信息提取方法。利用Horn-Schunck(HS)光流算法评估两帧连续图像之间的光流矢量场,并通过改进的自适应窗口傅里叶变换提取条纹频率,然后利用矢量场和条纹频率进行计算,从而获得物体的全场形变相位分布。将运动矢量场和相位的形变分布联系在一起,过程方便简单,使最佳窗口尺寸随着条纹频率的变化而自动调整,克服了窗口尺寸固定的缺点,且不需要相位的解包络计算,在条纹频率高时提取的形变相位信息更准确,对噪声不敏感,且鲁棒性较好。
Abstract
dian zi san ban gan she (Electronic Speckle Pattern Interferometry,ESPI)ji shu shi mu qian huo de san ban gan she tiao wen tu zui zhu yao de fang fa ,kuo yong yu guang xue cu cao biao mian de zhen dong fen xi 、xing bian he wei yi ce liang 、mo sun jian ce 、ying bian ying li jian ce yu lun tai jian ce deng ling yu ,shi yi chong po huai xing ji xiao de xian dai guang xue ce liang ji shu 。gao jing du de di qu san ban gan she tiao wen tu xin xi shi ESPIji shu ying yong de guan jian ,wo men xu yao dui huo de de san ban gan she tiao wen tu jin hang xi zhi de fen xi he cao zuo ,jiang tiao wen jie xi wei ce liang chang nei ge dian de wu li liang xin xi ,zhu yao shi wei yi liang he xiang yi liang deng ,jin er huo de xiang guan ying yong jian ce huo ce liang suo xu yao de xin xi 。tiao wen tu xin xi di qu de shi zhi shi zai ji hui du fen bu zhong di qu xiang ying xiang wei chang de ding liang fen bu ,you yu san ban gan she tiao wen tu suo ju you de te shu xing zhi ,shi ji fen xi 、chu li deng fang fa bu tong yu ji ta lei xing de tu xiang 。fa zhan zhi jin ,cong zui chu de chun shou gong fen xi ji lu dao xian zai de xiang dui zi dong hua chu li ,qu de le yi ding de cheng guo 。di qu fang fa zhu yao fen wei liang lei :yi lei shi ji yu tiao wen liang du fen xi de tiao wen zhong xin xian fa ,ling yi lei ze shi ji yu shi jian yu kong jian xiang wei fen xi de xiang wei fa 。jin nian lai ,ji yu guang liu chang li lun di qu wu ti xing bian xiang wei de fang fa ye yin qi guan zhu ,bing ju you yu bu xu yao jie bao lao he kuo ying wei xiao xing bian jian ce deng you dian er bei an fan ying yong 。ben lun wen zhu yao yan jiu san ban gan she tiao wen tu xiang wei xin xi de di qu ,she ji ji yu tiao wen liang du fen xi de tiao wen zhong xin xian fa ,ji yu shi jian yu kong jian xiang wei fen xi de xiang wei fa he ji yu guang liu chang li lun de xing bian xiang wei di qu fang fa 。zai dui xian cun fang fa he li lun jin hang shen ru de bi jiao yan jiu ji chu shang ,di chu le di qu xing bian xiang wei de xin fang fa ,di gao le xiang wei xin xi di qu de jing que xing ,you li yu tu xiang xin xi de jing que pan dou 。lun wen zhu yao yan jiu nei rong ji chuang xin dian ru xia :1.tu xiang xi hua shi tiao wen zhong xin xian fa zhong zui guan jian de yi bu ,ben lun wen dui jing dian de ESPItu xiang xi hua suan fa jin hang le gai jin 。zai ESPItu xiang er zhi hua qian yin ru xiang su wai yan ,tong shi dui er zhi hua hou de tu xiang jin hang duo ci fei xian xing ping hua 。gai jin hou de xi hua suan fa cai yong de shi chuan hang chu li cao zuo fang shi ,su du jiao man ,dan you xiao di gao le xiang wei xin xi di qu de jing que xing ,xi hua hou tu xiang de mao ci 、fen cha deng qing kuang ming xian jian shao ,you li yu tiao wen tu xiang xin xi de jing que pan dou ,wei hou xu de gong zuo he ying yong di gong le ji da de fang bian 。2.zhen dui xiang wei fa de jing dian chuan tong suan fa (xiang yi fa 、fu li xie bian huan fa )jin hang le yan jiu he bi jiao 。tong shi ye dui sui ji xiang yi suan fa zhong she ji de tong yong xiang yi suan fa (General Phase Shifting Algorithm,GPSA)he ji yu zhu cheng fen fen xi xiang yi suan fa jin hang le yan jiu he suan fa fang zhen ,shi xian le zai xiang yi wei zhi de zhuang kuang xia gao jing du de qiu jie chu bei ce wu ti de xing bian xin xi ,zai hen da cheng du shang jiang di le shi yan guo cheng zhong dui wai zai huan jing wen ding xing ji yi qi zi shen ji tong gao xing neng de yao qiu 。3.zai bi jiao yan jiu de ji chu shang ,di chu le yi chong gai jin de ji yu guang liu chang li lun de xiang wei xin xi di qu fang fa 。li yong Horn-Schunck(HS)guang liu suan fa ping gu liang zhen lian xu tu xiang zhi jian de guang liu shi liang chang ,bing tong guo gai jin de zi kuo ying chuang kou fu li xie bian huan di qu tiao wen pin lv ,ran hou li yong shi liang chang he tiao wen pin lv jin hang ji suan ,cong er huo de wu ti de quan chang xing bian xiang wei fen bu 。jiang yun dong shi liang chang he xiang wei de xing bian fen bu lian ji zai yi qi ,guo cheng fang bian jian chan ,shi zui jia chuang kou che cun sui zhao tiao wen pin lv de bian hua er zi dong diao zheng ,ke fu le chuang kou che cun gu ding de que dian ,ju bu xu yao xiang wei de jie bao lao ji suan ,zai tiao wen pin lv gao shi di qu de xing bian xiang wei xin xi geng zhun que ,dui zao sheng bu min gan ,ju lu bang xing jiao hao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东师范大学的薛亚男，发表于刊物山东师范大学2019-07-06论文，是一篇关于电子散斑干涉技术论文,细化算法论文,解包裹论文,随机相移算法论文,光流场论文,山东师范大学2019-07-06论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东师范大学2019-07-06论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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